Эффективность и надежность работы блок-ТЭЦ в системах комплексного теплоснабжения

• Автор: Рыжов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 159 с.

1.1. Принципы определения эффективности комбинированных установок в системах промышленного теплоснабжения.

1.2. Учет экологических факторов в техникоэкономических расчетах схем теплоснабжения

1.3. Методика учета надежности энергоустановок в системах промышленного теплоснабжения
1.4. Методические положения оптимизации схем и параметров комбинированных установок малой мощности с учетом динамических факторов.

1.5. Выбор расчетных схем комбинированных энергоустановок промышленного типа

Глава 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ

КОМБИНИРОВАННЫХ УСТАНОВОК МАЛОЙ МОЩНОСТИ

2.1. Расчет дополнительных затрат в системах промышленного теплоснабжения на обеспечение надежности энергоснабжения .

2.2. Методика расчета структурной надежности комбинированных энергоустановок.

2.2.1. Вероятностная модель расчета надежности газотурбинной установки

2.2.2. Вероятностная модель расчета надежности котлаутилизатора

2.3. Методика расчета показателей надежности энергоустановок с аккумулированием теплоты.
Глава 3. ВЛИЯНИЕ НАДЕЖНОСТИ НА ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ
БЛОКТЭЦ.
3.1. Влияние эксплуатационной температуры газа на надежность основных элементов блокТЭЦ.
3.2.Выбор экономически наивыгоднейшей эксплуатационной температуры газов
3.3. Определение оптимальной верхней температуры дожигания газов в котлеутилизаторе
Глава 4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ БЛОКТЭЦ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.
4.1. Расчет показателей надежности систем промышленного теплоснабжения.
4.2. Расчет надежности энергоснабжения потребителей от блок
4.3 Расчет оптимального уровня резервирования в системе
4.4.Экономическая эффективность применения блокТЭЦ в схемах комплексного теплоснабжения.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
Использованная литература.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Топливноэнергетический комплекс страны, как и вся экономика, находятся в глубоком кризисе. Главное проявление кризиса заключается в нарушении снабжения отдельных регионов топливом и энергетической продукцией. Основной причиной этого является снижение объемов производства в нефтяной и угольной промышленности. По сравнению с г. объем добычи снизился по углю до и до по нефти. Добыча газа также снизилась на по сравнению с г. И по прогнозам возможно снижение в ближайшие годы.
Общая выработка электроэнергии за последние годы снизилась на в отдельных регионах страны.
В целях создания предпосылок выхода из кризиса Правительством РФ разработана Концепция энергетической политики России, которая предусматривает
разработку законодательных, экономических и административных мер, обеспечивающих экономические стимулы развития энергетики
перевод на самофинансирование предприятий ТЭК
уменьшение воздействия энергетики на окружающую среду
проведение научноисследовательских работ в области эффективного энергоснабжения и энергосбережения
создание новых, высокоэффективных типов энергоустановок.
В настоящее время, исходя из требований Концепции, развитие энергетики возможно на основе относительно недорогих и высокоэффективных энергоустановок. В качестве таковых можно рассматривать установки на базе ГТУ, парогазовые установки и блокТЭЦ. Достоинством данных установок
являются высокие техникоэкономические показатели и низкие удельные капиталовложениями.
Применению блокТЭЦ на базе ГТУ для нужд теплоэнергоснабжения должен предшествовать широкий комплекс научноисследовательских проработок по определению эффективности их использования в системах теплоэнергоснабжения и их оптимизации.
Целью настоящего исследования является разработка методов и технических решений по повышению эффективности и надежности комбинированных энергоустановок на базе ГТУ малой и средней мощности в системах комплексного энергоснабжения.
Основными задачами, подлежащими исследованию, являются
1. Разработка методики учета динамических факторов при формировании оптимальной стратегии развития энергетики.
2. Разработка метода расчета показателей надежности блокТЭЦ в схемах теплоэнергоснабжения.
3.Проведение оптимизационных исследований основных параметров и определение эффективности блокТЭЦ малой и средней мощности.
В диссертации разработаны методические положения определения техникоэкономической эффективности установок малой и средней мощности с учетом динамических факторов. Разработана методика расчета показателей надежности комбинированных установок в системах теплоэнергоснабжения. Проведены расчетнотеоретические исследования влияния основных параметров тепловой схемы на надежность и эффективность блокТЭЦ. Проведены оптимизационные исследования основных параметров термодинамического цикла и выявлено влияние техникоэкономических и системных факторов на их значения. Определена экономическая эффективность применения блокТЭЦ на базе ГТУ для конкретных условий.
Работа выполнена на кафедре Теплоэнергетика, и в Проблемной лаборатории теплоэнергетических установок электростанций Саратовского Государственного технического университета.
Основные результаты, докладывались на научных конференциях и семинарах СГТУ с по гг. и опубликованы в статьях ,.
Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям Заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, доктору технических наук, академику МАН ВШ, профессору Андрющенко Анатолию Ивановичу и кандидату технических наук, доценту Ларину Евгению Александровичу за постоянные консультации и большую помощь в процессе выполнения работы, а также всем сотрудникам кафедры Теплоэнергетика и Проблемной лаборатории за советы и замечания, вносимые при подготовке диссертации.
ВВЕДЕНИЕ


Все это ухудшает возможность обеспечения топливом новых энергетических объектов, а в некоторых регионах не обеспечивает нужного его количества для действующих электростанций. С целью определения путей выхода энергетики из сложившегося кризисного состояния разработан проект электроэнергетической программы России до года . В программе есть ключевые подпро
граммы, на реализацию которых нужно направлять наибольшие силы, средства и материальные ресурсы. Глобальные и локальные цели Энергетической программы образуют систему целей разного уровня. Главной целью цель первого уровня программы в современных условиях является разработка и реализация новой энергетической политики, направленной на эффективное, надежное и безопасное энергоснабжение народного хозяйства в современных условиях. Пути достижения этой цели, а соответственно, и основные положения и задачи программы различны для переходного периода и последующих этапов рыночных отношений. Важнейшей задачей ближайшего периода является создание новых организационных и технологических основ для эффективного и экономически приемлемого развития и функционирования энергетики в условиях формирования рыночных отношений. Задача следующих этапов обеспечение конкурентоспособного, экологически чистого и безопасного развития энергетики в условиях развития рынка и с учетом возможного усиления взаимосвязи с мировым энергетическим хозяйством. Второй уровень целей программы отражает задачи отдельных подпрограмм по основной и обеспечивающей деятельности. Программные мероприятия третий уровень представляют собой конкретные задачи, формируемые по каждому конкретному направлению вместе с целевыми показателями и ресурсным обеспечением. В Программе формулируются объективные закономерности, концептуальные положения и принципы развития отрасли в новых условиях на перспективу до года. Обосновываются масштабы и темпы энергетического строительства и структура отрасли по стране, отдельным крупным регионам, в увязке с решением общих социальноэкономических задач страны и развитием смежных отраслей народного хозяйства, прежде всего топливной промышленности, и энергетического машиностроения. В настоящее время за счет централизованного теплоснабжения обеспечивается около потребностей страны в теплоте, в том числе около за счет теплофикации. В структуре топливопотребления на долю природного газа и жидкого топлива приходится около общего расхода топлива. От ТЭЦ и крупных котельных обеспечивается около всего теплопотребления. Вместе с тем доля мелких котельных увеличилась за последние лет с до . Все эти факторы, в сочетании с тяжелой экономической ситуацией затрудняют ввод в строй новых установок и модернизацию старых на ТЭЦ. Тем не менее, дефицит выработки теплоты, практически во всех крупных городах, требует увеличения мощности теплофикационных установок. Все это приводит к реальной необходимости создания новых, альтернативных источников, обладающих низкой стоимостью и высокими техникоэкономическими показателями. В качестве таковых могут служить установки на базе газовых турбин или двигателей внутреннего сгорания блокТЭЦ для выработки промышленного пара и миниТЭЦ для нужд коммунального теплоснабжения. Данные установки обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными. Для решения вопроса о выборе оптимальной структуры генерирующих мощностей необходимо в каждом конкретном случае проанализировать ситуационный план районов промышленногородской агломерации ПГА, каждый из которых имеет свои специфические особенности производственную структуру, расчетную тепловую нагрузку и долю промышленной и коммунально бытовой нагрузки. Значительное влияние на формирование структуры энергосистемы оказывают режимы электро и теплопотребления. В таблице 0. На рис. Среднемесячная нагрузка в летний период колеблется от до
от среднезимней, минимальная среднесуточная нагрузка летнего рабочего дня колеблется от до . Таблица 0. НХКнефтехимический комбинат, ХК химический комбинат, НПЗ нефтеперерабатывающий завод, ЦБК целлюлознобумажный комбинат, ЧМ комбинат черной металлургии, МСК машиностроительный комбинат завод.